西门子S7-300PROFIBUS DP通讯连接器

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（4）软开关功率变换技术通时，二极管反向恢复过程已经结束，因此二极管反向恢复问题亦不存在。di/dt和dv/dt的降低使得EMI问题得以解决。由此可见：软开关技术在改善功率器件开关条件方面效果明显，使高频化成为可能。近年来，对软开关技术的深入研究使电力电子变换器的设计发生了革命性的变化。软开关技术的应用使电力电子变换器具有更高的效率、更高的功率密度、更高的可靠性。正因为如此，软开关技术从理论一出现就显示出了蓬勃的生命力，受到各国专家学者的广泛重视，至今仍是电力电子领域比较活跃的研究方向之一。

软开关的分类方法有很多，广义上的软开关可以分为借助电路控制信号的合理安排以实现软开关，泛称为控制型软开关电路；在电路中增设缓冲电路以实现软开关，泛称为缓冲型软开关电路；在直流侧或交流侧设置谐振电路以实现软开关，泛称谐振型软开关电路。而本书所指的狭义软开关变换器，从功率器件实现软开关的工作模式出发，可以分为QRC、零开关PWM变换器（Zero Switching PWM Converter）和零转换PWM变换器（Zero Trans-ition PWM Converter）；按照其实现软开关而采取的时间-比率控制方式，软开关技术可分为脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation，PFM）方式、PWM方式和移相（Phase Shifted，PS）控制方式。

在上述几种软开关技术中，PS控制方式由于不需要额外增加或增加很少的谐振元件及辅助开关，同时容易输出较大功率，因而在开关电源领域得到了非常广泛的应用。

（5）控制技术

在开关电源的控制技术中，常用的控制方式有电流型控制、多环控制、电荷控制及单周期控制，其中电流型控制、多环控制已得到较普遍应用；电荷控制及单周期控制使得开关电源动态性能有了很大的提高。下面将分别加以阐述。④具有良好的并联运行能力。

目前，随着电流型控制集成控制器的出现，电流型控制技术越来越多地被应用于实际的设计当中。电流型控制包括：峰值电流型控制和平均电流型控制。后者是在前者的基础上发展起来的，两者均为双环控制系统，即一个电压环和一个电流环。峰值电流型控制的特点在于：在电流环中，检测的只是开关电流的峰值，而无补偿环节。该控制方法仅适用于降压式电路。平均电流型控制在电流环中引入了一个高增益的电流误差放大器。电流误差放大器的同相端电压反映了参考电流的大小，检测到的电感电流经电阻变换网络，转换为电压信号送入电流误差放大器的反相端。平均电流型控制的优点是：

①选取合适电路参数，可保证控制电路的稳定性和快速调解电感电流，电感电流紧密跟踪网侧电压波形，用较小电感即可使谐波电流含量大大降低；

②不需斜率补偿，但为了保证可靠工作，在一定开关频率下需有环路增益限制；

③抗噪能力强；

④对各种不同的电路拓扑均有良好的控制效果。

电流型控制适用于非线性负载。如果负载是线性的，则采用多环控制效果比较好，在多环反馈控制结构中，一般是将电容电流波形反馈环作为内环，电容电压波形反馈环作为外环，电容电压有效值反馈环作为外环。

电荷控制技术是近年来提出的一种新型控制技术，其工作过程为：在开关周期的开始处，用定频时钟开通功率级的有源开关，对开关电流取样和积分，当积分电容上的电压达到控制电压时，关闭功率开关，并同时开通另一辅助开关，使积分电容迅速放电，这一状态一直维持到出现下一个时钟脉冲。由于控制信号实际上为开关电流在下一个周期内的总电荷，因此通常称其为电荷控制；又因开关平均电流和开关电荷成正比，故又称其为开关电流平均值控制技术。在降压及升降压变换器中，开关电流即为输入电流，所以电荷控制技术是功率因数校正控制的合适技术，它既可使输入功率因数达到1，又可稳定输出电压，因此电荷控制技术作为一种新兴技术必将会得到迅猛发展和广泛应用。

开关变换器是脉动的非线性动态系统，这种系统在合适的脉动控制下，具有快速的动态响应特点，它与线性反馈相比，受输入电压波动的影响很小，目前的大多数控制方法，是先把模型方程线性化，再利用一个线性反馈回路来实现控制。一般的电压反馈是通过改变控制脉冲的占空比来实现的，当输入电压变化时，占空比不会马上改变，而是首先改变输出信号，然后是控制信号，后才是占空比，对应的占空比变化才能使输出信号向稳定的方向变化。这个过程要重复多次，才能达到稳定状态。如果使用电流峰值控制，当控制脉冲的占空比大于0.5时，电路中有可能产生次谐

波振荡，所以通常在比较器的输入端加一个谐波补偿环节抑制次谐波振荡。如果补偿环节参数设计合适的话，系统在一个周期内将不受输入电压波动的影响。由于电流的下降斜率是一个动态变化的函数，选择一个与之相抵消的斜率是很困难的，而单周期控制具有充分利用非线性这一优点，使得输出不受输入波动的影响，在一个周期内快速跟踪控制参考量，达到稳定状态。单周期控制主要是在一个周期内控制开关变量的变化，使输出跟随控制参考量，且开关变量的输出与输入无关，只与参考电压有关。，使得它在开关电源中的应用越来越广泛，数字控制取代模拟控制是开关电源发展的一个必然趋势。

（6）功率因数校正技术

由于人们总希望在AC-DC变换器电路的输出端得到一个较为平滑的直流电压，所以通常采用电容来滤波。正是由于整流二极管的非线性和电容的共同作用，输入电流发生了畸变。如果去掉滤波电容，则输出端的电流变为近似的正弦波，提高了变压器的输入侧的功率因数，并减少了输入电流的谐波，但是整流电路的输出不再是一个平稳的直流电压，而变为脉动波，如果想要使输入电流为正弦波，且输出电压为平滑的直流，必须在整流电路和滤波电容之间加一个电路，即功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）电路，使得输入电流能够跟踪输入电压。